从汽车线路改装设计、 改装工艺、 原材料选择、 改装部位防护等方面， 分析、 论证了私改汽车线路的潜在失效模式， 以及所造成的车辆安全隐患。

The potential failure mode of impermissible circuit modification and the potential safety hazard causedby it are analyzed and proved from the aspects such as modification design, modification technics, raw materialselection and modification parts protection.

汽车电线束产品在汽车零部件分类等级中被划分为安全件。 在汽车导线束行业， 汽车导线束的设计开发和制造过程有较为严格的品质保证体系， 并遵循国家和行业的安全法规。 对于车主的线路私自改制现象， 由于改制单位 （或个人） 自身条件的限制， 通常会导致改制车辆存在安全隐患。 经调查和分析， 由于车主私自改装和加载用电设备而导致的行车安全事故呈逐年上升之势。 因此， 在汽车行业， 所有车型的维修指南及产品免责声明中均对车主私自改装汽车线路造成的安全事故和不良影响加以警示和说明， 并声明免责。

改装者是否具有改装线路设计的专业资质和能力， 影响到车辆改装后的行车安全。 在汽车行业，任何车型的汽车电路的设计者都必须是具有一定设计资质和经验的专业工程技术人员。 根据汽车电路设计者的资质要求， 其设计者应具有从事该行业3年以上工作经验， 具备工程师及以上任职职称的工程技术人员。 在实际电路设计过程中， 通常是具有上述要求的技术团队或多方论证小组， 而绝非一个人或一个部门能够独立完成的。

一般情况下， 汽车电气系统的设计要经过电器架构设计、 用电功率匹配设计、 电磁兼容分析、 工作环境和工况分析、 电路设计及安全保护设计、 线束保护设计、 原材料选型、 制造过程设计等设计环节， 并经过设计验证 (含型式试验和10万公里路试)和设计确认。 上述任何设计及验证， 必须经过周密的计算、 严格的论证及各种复杂环境的试验， 并考虑汽车用电器的所有工况和各种失效模式。 另外，根据试验和验证的需要， 设计单位必须具备相关的试验设施和验证手段。

之所以要求设计者的设计资质和能力， 是因为任何设计上的失败和缺陷， 最终都会给顾客造成行车故障和安全隐患， 甚至是生命财产的损失。

1 车主改装 （或委托其他个人或单位改装） 时应考虑和注意的问题

1） 改装电路与发电机功率的匹配及蓄电池功率匹配特性。

2） 全面分析及验证电源分配 、 电流平衡 、 搭铁布局以及新添加的电路对原电路的影响。

3） 进行导线负载能力计算 、 分析并正确地选用原材料。

4） 合理选择电路保护及熔断片的选型 、 继电器的匹配。

5） 兼顾工作环境温度及电磁兼容。

6） 采用合格的原材料及合适的改装工具。

7） 采用合适的线路防护等。

如上述因素未得到合理的设计和科学分析， 并通过技术手段及试验设备验证， 则将造成严重的后果， 甚至是烧车事故的发生。

现根据笔者亲自参与处理的因改装而导致的行车安全事故实例进行分析， 从理论上分析其引起故障的原因， 并由此说明改装汽车电路对行车安全带来的危害。

2 加装防盗器

2．1 故障现象

该车购于2010年10月， 1.5V排量CVT （无级变速） 车型。 购车一周后， 车主发现该车辆在停放后不能正常起步， 或在起步后不能加速， 加大油门亦无反应。 多次到售后服务店排查和维修， 始终无法解决。 反复多次后， 车主以车辆存在故障为由要求4S店退车， 并赔偿损失。 经4S店多次协调无果后，上报该车的制造厂。 汽车制造厂联合我公司协同4S店共同排查故障， 查找原因。

2．2 故障检查

经现场勘查发现， 电源主线和TCU模块 （变速器控制模块） 上加装有大功率防盗器， 其它电路和部件无异常。 车主加装防盗器的电路简图如图1所示。

经与车主沟通我们了解到， 由于车主家住在5楼， 为了加强防盗效果， 在购车的第3天就在一家汽车美容店加装了大功率防盗器。 防盗器加装后，出现了车辆停放一段时间后发生故障， 该故障出现无规律性， 有时每天都发生， 且一天发生多次， 有时一连几天都没有出现故障。

2．3 故障原因分析

现场勘查发现， 所加装的大功率防盗器离TCU控制模块很近， 且防盗搭铁加装到TCU系统搭铁上（参见图1）。 当车辆停放时， 启动防盗系统， 如受到外界干扰， 将触发防盗装置， 发出防盗报警信号， 防盗报警器开始工作。 由于受到防盗报警器的脉冲干扰， TCU模块启动自我保护程序 （TCU模块在停车熄火状态仍保持常电）， 进入屏蔽状态， 不执行任何操作指令， 导致车辆不能正常起步， 或在起步后不能加速， 加大油门也无反应等现象。

根据车载电路搭铁布局设计原则， 发动机ECU、 ABS-ECU、 安全气囊ECU、 变速器TCU等控制单元的搭铁点应独立设置， 不能和功率电器 （如喇叭、 散热风扇、 音响等车载电器） 的搭铁共用搭铁点， 其目的就是避免功率电器在工作状态下干扰上述控制模块， 从而影响控制模块的正常工作。 本次故障的发生， 就是因为加装者不了解车载电路搭铁布局设计原则， 在加载大功率防盗器时， 将防盗器负极搭铁和TCU控制模块的搭铁连在一起而引起的。 另外， 所加装的大功率防盗器离TCU控制模块很近， 也会引起严重的电磁干扰， 致使TCU启动自我防护。

2．4 故障排除

在征得车主同意下， 拆除所加装的大功率防盗器， 并妥善处理原接线口的绝缘包扎， 经验证， 故障消除。

由此可以看出， 改装者的专业资质和能力非常重要。 本次改装事故虽未造成较大的危害， 但也影响到了行车安全， 给车主带来安全隐患。

3 加装喇叭

3．1 故障现象

2011年， 某市郊发生一起车辆自燃事件。 该车主在堵车过程中长时间鸣喇叭时， 发现发动机舱内部冒烟并起火。 由于事发突然， 车主来不及扑救，大火就蔓延起来。 大火熄灭后， 车辆上凡是可燃的东西都燃烧殆尽。 车主受到惊吓和造成财产损失，要求4S店和汽车厂赔偿， 并将事故照片发布在互联网上， 以期扩大影响， 对制造商施加压力。 为查明起火原因， 消除不良影响， 汽车厂特邀我公司参与烧车原因分析和事故责任界定。

3．2 故障检查

经现场勘查， 发现车主在发动机舱内部靠近蓄电池部位加装了2个40W的电喇叭 （原始状态是只配备了1个电喇叭）， 且电线接点处未进行可靠处理。经进一步分析和论证， 证实本次烧车事故的原因为车主私改线路。 由于线路超载和接点处理不当， 导致线路起火， 并引燃车辆。 现对线路改装前、 后的状态进行分析， 进一步揭示烧车事故发生的机理。

3．3 故障原因分析

原车电路中电喇叭功率为40W， 熔断器为10AMINI熔断器 （型号为297010， 600%倍额定电流熔断时间为0.03～0.1s）， 继电器为12V 20A常开触点（ 型号为 HFV6/012HS -TR， 额定电流负载能力为20 A）， 线径选型为日标AVSS 0.85 mm2线径 （电流最大极限负载能力为I负=12.5 A， 工作温度25 ℃时)。图2为 原 电 路 的电路图。

1） 首 先 对电线负载能力进行 校 核 和 验 证 。根 据 W =UI， 且U =12 V 可 推 导出， 电喇叭的额定电流I额=W/U=40/12=3.34A， 工作电流 （常温25 ℃）I0=I额/0.75=4.44 A。

由电线负载能力计算及选型原则可知， 其电线负载必须预留一定的安全裕量 （指安全系数）， 通常实际负载是电线负载能力的60% （如短时间工作可放大到80%~100%， 电喇叭属短时间工作用电器，但为了保证安全， 一般按照80%）。 基于上述原则，该电路负载的选型电流I选=I0/ 80%=5.56 A。

由此可知， 在常温状态下， I选=5.56 A ＜I负=12.5 A， 故原设计电线负载能力是充足的。 在行驶过程中， 即在高温工作状态 （靠近蓄电池部位工作环境温度为80 ℃左右， 线束外包耐高温波纹管保护） 时， 电线负载能力I负=6 A （随着温度的升高电流负载能力下降， 每升高10℃负载能力下降1.3A左右）， 则I0=4.44 A<I选=5.56 A<I负=6 A， 即行车状态下仍能满足要求。 由此可知， 原电路导线负载设计是安全可靠的。

2） 再分析一下熔断片的选型 ， 看是否满足行车安全的需要。 根据熔断片选型规则：

I保=I0/kt； kt=1-（t-t0）×k； I=P/U

式中： I保———通过计算得出的熔断丝的电流 ；I0———用电器在常温情况下 （25 ℃） 工作电流， 一般情况下， I0=I/0.75； I额———用电器的额定电流 ；P额———用电器的额定功率； U额———用电器的额定电压； kt———熔断丝最大工作温度时的修正系数 ；k———温度系数， k=0.0015/℃； t———熔断丝所在位置最大工作温度。

[1] [2]  下一页